Метаболический ацидоз — очень распространенное состояние у критически больных пациентов, которое отражает широкий спектр причинных патофизиологических процессов. Внутривенный натрия бикарбонат широко используется в клинической практике, но его эффективность и безопасность остаются предметом бурных споров [1].
Физиологическое обоснование и механистический взгляд
При метаболическом ацидозе, к примеру лактоацидоз (Fig. 1A), основной защитой является буферизация (buffering), далее следуют компенсаторные ответы от дыхательной и почечной систем [2]. Возросшая альвеолярная вентиляция снижает артериальное парциальное давление углекислого газа (РаСО2), в то время как почки увеличивают net-экскрецию кислоты, в основном за счет увеличения метаболизма глутамина, производства аммония и экскреции хлорида [3, 4]. Физиологически и химически, все это приводит к росту разницы строгих ионов (strong ion difference [SID]) в плазме и оказывает эффект алкалинизации (ощелачивание) в большей степени за счет снижения строгих ионов с одновременным сохранением концентрации натрия в плазме и осмоляльности плазмы (Fig. 1B). В структуре с бикарбонатом в центре аналогичная физиология проявляется в возрастании бикарбоната плазмы и в стабильных или даже снижающихся уровней РаСО2, что все вместе приводит к росту соотношения НСО3-/РаСО2 и повышению рН [5].
Когда компенсаторные механизмы нарушены или требуется быстрая коррекция, в клинической практике часто применяется внутривенная инфузия натрия бикарбоната [1]. Несмотря на широкое использование, терапия натрием бикарбоната остается противоречивой. В этой рукописи рассмотрены механизмы действия натрия бикарбоната, современные фактические данные и потенциальные польза и вред у критически больных пациентов.
Механизмы терапии натрия бикарбоната
При внутривенном введении натрия бикарбонат диссоциирует на Na⁺ и HCO₃⁻ , увеличивая SID плазмы за счет строгого катиона (Na⁺) без соответствующего строго аниона. Традиционный подход объясняет алкалинизацию (ощелачивание) подъемом уровня HCO₃⁻. При всем при этом эффект натрия бикарбоната зависит от его состава, поскольку доступны два вида препарата, — гипертонический и изотонический растворы.
С одной стороны, гипертонические растворы (4.2%, 7.5%, 8.4%) содержат очень высокие концентрации натрия (примерно до 1000 mEq/L), что способствует строгому эффекту алкалинизации путем возрастания натрия в плазме и, следовательно, SID в плазме (Fig. 1C). Плата за это — значительная нагрузка натрием и повышение осмоляльности плазмы [6]. Поскольку NaHCO₃ доставляет Na⁺ и HCO₃⁻ в эквимолярном количестве, бикарбонат плазмы растет, сохраняя при этом электронейтральность.
С другой стороны, изотонические растворы натрия бикарбоната (как правило 1.3%; ~ 154 mEq/L Na⁺) также повышают рН за счет возрастания SID [7]. Но в этом случае основным движителем является разведение хлорида, при этом хлорид плазмы остается относительно стабильным, но может наблюдаться относительное повышение концентрации бикарбоната.
Как бы то ни было, поскольку изотонические растворы содержат более низкие концентрации Na⁺ и HCO₃⁻, для достижения явной алкалинизации требуются большие объемы, что повышает риск перегрузки жидкостью.
Другим, не менее важным, но часто недооцененным последствием введения натрия бикарбоната является генерация углекислого газа (СО2). Натрия бикарбонат буфферизует ионы водорода, образующие угольную кислоту, сдвигая равновесие в сторону образования СО2 [8].
NaHCO3 + H+ → Na+ + H2 CO3 → Na+ + H2O + CO2
Эффективное удаление этого дополнительного СО2 зависит от кратковременного увеличения альвеолярной вентиляции во избежание гиперкапнии.
Клинические фактические данные
Менеджмент метаболического ацидоза в первую очередь должен быть направлен на разрешение причины его развития. Несмотря на то, что тяжелый ацидоз может повреждать контрактильность миокарда и снижать ответ на катехоламины, доступные исследования непоследовательно показывают улучшение гемодинамики после введения натрия бикарбоната [9]. Поэтому увеличение рН в артериальной крови после введения натрия бикарбоната не обязательно транслируется на улучшение перфузии или клеточной функции.
В специфических случаях метаболического ацидоза, таких как лактат-ацидоз или диабетический кетоацидоз, фармакологическая буферизация не заменяет пользу от стандартной терапии [10]. Современные клинические руководства также разубеждают от использования натрия бикарбоната при кардиальном аресте, поскольку экстремально низкий сердечный выброс и неадекватная вентиляция препятствуют эффективному транспорту и элиминации СО2 [11].
Роль натрия бикарбоната остается противоречивой при метаболическом ацидозе, ассоциированном с острым почечным повреждением (ОПП), и при многофакторном метаболическом ацидозе (к примеру при септическом шоке). В нескольких клинических исследованиях эту проблему подвергли изучению: исследование BICAR-ICU не показало общей пользы в отношении летальности от введения натрия бикарбоната при всех типах метаболического ацидоза. С другой стороны, предопределенная подгруппа пациентов с ОПП получила пользу, показав снижение потребности в почечно-заместительной терапии (ПЗТ) [12]. Эти результаты в последствии были поддержаны в эмуляционном исследовании, что предположило улучшение клинических исходов, в частности у пациентов с ОПП [13]. Исследование BICARICU-2, что фокусировалось только лишь на пациентах с ОПП, подтвердило снижение использования ПЗТ, но без всякой пользы в отношении выживаемости [14]. Взятое все вместе показывает, что основной результат заключается в снижении использования ПЗТ, в то время как польза в отношении летальности осталась неподтвержденной. У пациентов с ОПП, особенно у тех, которые уязвимы к тяжелому метаболическому ацидозу в связи с нарушениями компенсаторных функций почек, натрия бикарбонат может использоваться в качестве временной меры в целях стабилизации до восстановления почек или до инициации ПЗТ, но с соблюдением баланса между потенциальной пользой и предсказуемыми рисками.
Практические соображения
Оценка компенсаторных возможностей пациента необходима еще до введения натрия бикарбоната. Такая оценка включает в себя: (1) возможность увеличения альвеолярной вентиляции для элиминации дополнительного СО2, наряду с (2) оценкой почечной функции, что оказывает влияние как на тяжесть и на длительность метаболического ацидоза, так и на то, в какой степени терапия путем введения натрия бикарбоната окажется временной мерой.
Клинические решения необходимо индивидуализировать, основываясь на тяжести ацидоза, коморбидности и на рисках осложнений. У пациентов с тяжелой ацидемией (рН ≤ 7.1) и нестабильной гемодинамикой или шоком осторожное введение натрия бикарбоната может рассматриваться как прагматичная и временная мера для снижения губительных эффектов выраженной ацидемии, но только на фоне лечения первопричины.
На практике режимы дозирования широко варьируются. Обсервационные данные сообщают о медиане дозы около 110 mEq в течение 24 часов [1], в то время как рандомизированные исследования используют значительно более высокую среднюю ежедневную дозу (≈ 250–375 mEq/day) [12, 14]. В идеале любое решение о терапии должно цепляться за предустановленные клинические цели и сопровождаться тщательным мониторингом предсказуемых неблагоприятных эффектов, включая нагрузку натрием/жидкостью и гиперосмоляльность, а также гиперкапнию при ограниченных вентиляционных резервах.
Альтернативные буферы (к примеру трометамин [tromethamine]) и экстракорпоральные подходы, такие как селективное удаление хлорида путем электродиализа, остаются предметом исследования и требуют более убедительных фактических данных в отношении своей эффективности [15].
Менеджмент метаболического ацидоза в первую очередь должен быть направлен на причину его развития, а не на рутинную фармакологическую алкалинизацию. Современные фактические данные предполагают снижение потребности в ПЗТ при введении натрия бикарбоната у селектированных пациентов с ОПП, при этом польза в выживаемости остается неподтвержденной. При введении натрия бикарбоната необходимо ожидать предсказуемый вред, включая нагрузку натрием и жидкостью, гиперосмоляльность и продукция СО2, и тщательно следить за этим, особенно у пациентов с ограниченным вентиляционным резервом, при гиперкапнии или после кардиального ареста.
References
- Fujii T, Udy AA, Nichol A et al (2021) Incidence and management of metabolic acidosis with sodium bicarbonate in the ICU: an interna‑ tional observational study. Crit Care 25(1):45. https:// doi. org/ 10. 1186/ s13054‑ 020‑ 03431‑2
- Giosa L, Camporota L, Langer T (2024) Understanding buffering of meta‑ bolic acidosis in critical illness. Intensive Care Med 50(11):1925–1928. https:// doi. org/ 10. 1007/ s00134‑ 024‑ 07656‑5
- Pitts RF (1964) Renal production and excretion of ammonia. Am J Med 36:720–742. https:// doi. org/ 10. 1016/ 0002‑ 9343(64) 90182‑2
- Mithoefer JC, Karetzky MS, Porter WF (1968) Efect of intravenous NaHCO3 on ventilation and gas exchange in normal man. Respir Physiol 4(2):132–140. https:// doi. org/ 10. 1016/ 0034‑ 5687(68) 90047‑9. ( (sic!) )
- Engel K, Dell RB, Rahill WJ, Denning CR, Winters RW (1968) Quantitative displacement of acid‑base equilibrium in chronic respiratory acidosis. J Appl Physiol 24(3):288–295. https:// doi. org/ 10. 1152/ jappl. 1968. 24.3. 288
- Levraut J, Garcia P, Giunti C et al (2000) The increase in CO2 production induced by NaHCO3 depends on blood albumin and hemoglobin concentrations. Intensive Care Med 26(5):558–564. https:// doi. org/ 10. 1007/ s0013 40051 204
- Ho KM, Morgan DJ (2008) Use of isotonic sodium bicarbonate to prevent radiocontrast nephropathy in patients with mild pre‑existing renal impairment: a meta‑analysis. Anaesth Intensive Care 36(5):646–653. https:// doi. org/ 10. 1177/ 03100 57X08 03600 503
- Langer T, Ferrari M, Zazzeron L, Gattinoni L, Caironi P (2014) Effects of intravenous solutions on acid‑base equilibrium: from crystalloids to colloids and blood components. Anaesthesiol Intensive Ther 46(5):350–360. https:// doi. org/ 10. 5603/ AIT. 2014. 0059
- Mathieu D, Neviere R, Billard V, Fleyfel M, Wattel F (1991) Effects of bicar ‑ bonate therapy on hemodynamics and tissue oxygenation in patients with lactic acidosis: a prospective, controlled clinical study. Crit Care Med 19(11):1352–1356. https:// doi. org/ 10. 1097/ 00003 246‑ 19911 1000‑ 00008
- Wardi G, Holgren S, Gupta A et al (2023) A review of bicarbonate use in common clinical scenarios. J Emerg Med 65(2):e71–e80. https:// doi. org/ 10. 1016/j. jemer med. 2023. 04. 012
- Soar J, Böttiger BW, Carli P et al (2021) European Resuscitation Council Guidelines 2021: adult advanced life support. Resuscitation 161:115–151. https:// doi. org/ 10. 1016/j. resus citat ion. 2021. 02. 010
- Jaber S, Paugam C, Futier E et al (2018) Sodium bicarbonate therapy for patients with severe metabolic acidaemia in the intensive care unit (BICAR‑ICU): a multicentre, open‑label, randomised controlled, phase 3 trial. Lancet 392(10141):31–40. https:// doi. org/ 10. 1016/ S0140‑ 6736(18) 31080‑8
- Blank SP, Blank RM, Laupland KB et al (2025) Sodium bicarbonate admin‑ istration for metabolic acidosis in the intensive care unit: a target trial emulation. Intensive Care Med 51(6):1078–1086. https:// doi. org/ 10. 1007/ s00134‑ 025‑ 07979‑x
- Jung B, Jabaudon M, De Jong A et al (2025) Sodium bicarbonate for severe metabolic acidemia and acute kidney injury: the BICARICU‑2 ran‑ domized clinical trial. JAMA 334(22):2000–2010. https:// doi. org/ 10. 1001/ jama. 2025. 20231
- Zanella A, Caironi P, Castagna L et al (2020) Extracorporeal chloride removal by electrodialysis. A novel approach to correct Acidemia. Am J Respir Crit Care Med 201(7):799–813. https:// doi. org/ 10. 1164/ rccm. 201903‑ 0538OC
Источник: https://doi.org/10.1007/s00134-026-08314-8
Наш сайт работает без рекламы, и мы рады, что вы с нами! Для поддержки проекта и его развития сканируйте QR-код ниже!
